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研究了重金属铅(Pb)、镉(Cd)胁迫对棉铃虫幼虫生长、发育、繁殖力、体液保护酶、解毒酶、免疫力和抗药性的影响,探讨重金属对昆虫的生态毒理学效应以及昆虫对重金属的解毒机理,为污染背景下农林害虫种群动态的监控和耐药性的进化提供理论和实验依据。试验结果如下: 1.重金属Cd胁迫对棉铃虫生长发育和繁殖力的影响 饲喂含Cd饲料后,棉铃虫的生长、发育和生殖力明显受阻。幼虫死亡率升高,化蛹率和羽化率均下降;成虫寿命缩短,产卵量明显减少;幼虫发育历期显著延长。高浓度Cd(200 mg·kg-1)的胁迫效应最明显。表明Cd胁迫能抑制棉铃虫幼虫生长发育和成虫的繁殖能力。2.重金属Cd胁迫对棉铃虫血淋巴抗氧化酶活力的影响 随饲料中 Cd2+含量的升高,各处理组棉铃虫血淋巴抗氧化酶中SOD和POD活性均显著升高。25 mg·kg-1浓度处理下SOD和POD活性最高,分别比对照组增加29.36倍和9.93倍;CAT活性与MDA含量均随Cd2+处理浓度的升高而降低,表现出低浓度(25、50mg·kg-1)促进、高浓度(100、200 mg·kg-1)抑制的效应。低浓度Cd(25 mg·kg-1)能引起棉铃虫血淋巴的脂质过氧化。表明Cd胁迫下棉铃虫可通过体内相关抗氧化酶活性来适应重金属毒害作用。 3.重金属Cd胁迫对棉铃虫解毒酶活力的影响 棉铃虫取食Cd含量为200 mg·kg-1的人工饲料后,血淋巴羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)以及细胞色素单加氧酶(P450)酶活力变化最大,分别较对照高3.54、1.34和10.77倍。酚氧化酶(PO)活力呈现先升高后降低的趋势,但仍高于对照组。表明Cd胁迫后能诱导棉铃虫解毒力的增强。 4.重金属Cd、Pb复合胁迫对棉铃虫发育和繁殖力的影响 饲喂含Pb和Cd离子的饲料后,棉铃虫各龄期幼虫发育历期均延长,化蛹率和羽化率降低,死亡率升高,成虫产卵量减少。取食Cd浓度为20mg·kg-1的人工饲料,六龄幼虫和蛹的质量最轻,但化蛹率和羽化率较高;Pb胁迫下蛹的质量最大,化蛹率最低,产卵量也最少;复合胁迫(Cd+Pb)下羽化率最低。Pb和Cd的单一及复合胁迫对棉铃虫的生长、发育和生殖等产生了显著的影响。滴加氯氰菊酯后棉铃虫幼虫的死亡率是对照组最高,达到了35％,其余则依Cd、Pb及复合胁迫的顺序而降低,表明在重金属胁迫下棉铃虫抗药性较高。 5.重金属Cd、Pb复合胁迫对棉铃虫血淋巴抗氧化酶活力的影响 复合胁迫(Cd+Pb)下,棉铃虫血淋巴中SOD和POD活性均有所升高。复合胁迫时POD活性最高,其次为Pb胁迫,Cd的影响最小。与对照组相比,单一Pb、Cd胁迫均能降低棉铃虫血淋巴的CAT活性。单一胁迫时Pb对棉铃虫体内的MDA含量抑制作用最显著。表明棉铃虫可改变体内抗氧化酶活性来以降低重金属的毒害作用。 6.重金属Cd、Pb复合胁迫对棉铃虫解毒酶活力和抗药性的影响 P450s活性在单一及复合胁迫时均升高,Cd单一胁迫下增量最明显,复合胁迫影响最小。复合胁迫时CarE、GSTs两种酶活性较对照组、单一胁迫均显著下降(P<0.05),表明棉铃虫对不同重金属的解毒力不同。单一胁迫时代谢抗性增加,复合胁迫可能使体内相关解毒酶的结构遭到破坏而活性降低。单一Cd胁迫、复合胁迫下PO的活性均有降低,说明对棉铃虫的免疫系统也表现出了不同程度的损伤。滴加氯氰菊酯后棉铃虫表现为复合胁迫下抗药性最强。棉铃虫对Pb、Cd复合胁迫的包囊率最大,黑化作用最明显。